Dislocation loops in overheated free-standing smectic films
本文应用de Gennes的受限近晶液体理论,研究了近晶A自支撑膜过热时的静态和动态现象。静态应用是确定膜弯月面的轮廓和弯月面接触角,将结果与最近采用de Gennes的原始理论的研究结果进行比较。动力学推广的理论是基于一个时间相关的金兹伯格-朗道方法。这是用来比较两种模式的层变薄过渡过热的薄膜,即“均匀变薄”与位错环的成核。用该理论自洽地计算了位错线的张力和速度等性质。
2001-10-11 cond-mat.soft
Bogomol'nyi bound and screw dislocations in a mesoscopic smectic-A
本文证明了无限近晶A型液晶在对偶点处的de Gennes自由能泛函是拓扑的,并且只依赖于螺位错的数目和各向异性。这一结果将Bogomol'nyi界的存在性推广到各向异性系统。一个有限的介观近晶的边界的作用是提供一个机制,为存在的螺旋位错稳定的介观。我们得到了一个封闭的表达式,相应的自由能和施加的扭曲和螺位错的数量之间的关系。
2004-09-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Shear response of a smectic film stabilized by an external field
讨论了场稳定的二维近晶材料对剪应力的响应。在低于临界温度时,近晶薄膜对垂直于分层的无穷小剪切应力表现出弹性响应。在有限的应力下,自由位错形核并松弛所施加的应力。位错流与应力的耦合导致非牛顿粘性流动。示出了在通道几何形状中的流动轮廓定性地从幂律依赖性改变为增加压头的Poiquilille状轮廓。
2000-12-22 cond-mat.soft
Spontaneous flows in active smectics with dislocations
本文构建二维活性近晶相流体动力学理论,揭示位错运动性可引发从静止到湍流的一阶流动转变,区别于传统剪切不稳定性。
2024-05-28 cond-mat.soft physics.bio-ph
Channel Flow of Smectic Films
讨论了近晶薄膜在空气-水界面处的流体动力学,特别着重于薄膜在垂直于层的流动下的粘性响应。计算了近晶相响应函数的修正值,该修正值是由近晶相序参量与流动的耦合引起的。通过分析通道几何形状中的近晶薄膜流,说明了有效粘度的结果。两个极限情况下的流动,即占主导地位的位错诱导剪切软化运动和占主导地位的渗透模式的质量传递的位错自由运动,进行了研究。考虑了有限深度液体亚相的阻力效应。的结果进行了比较,为hexatic和液体膜。
1999-08-02 cond-mat.soft
Dislocations and Fibrations: The Topological Structure of Knotted Smectic Defects
本研究探究近晶液晶中扭结缺陷的拓扑性质,分析螺位错、刃型位错等缺陷与扭结纤维化的关联,给出点缺陷数量下界,深化了与焦锥畴的类比,为相关拓扑理论提供研究平台。
2024-10-07 cond-mat.soft math-ph math.AT
Local construction of knotted screw dislocations in smectic liquid crystals
该研究从数学上证明可通过纯局域修改在近晶液晶中引入具任意纽结/链环类型与可指定重数的螺位错环,揭示局域修改下位错环的全局与局域拓扑均具丰富性。
2025-09-05 cond-mat.soft math-ph math.MP
Defect kinetics and dynamics of pattern coarsening in a two-dimensional smectic-A system
采用高阶Landau-de Gennes型自由能模型对各向同性/近晶-A相变的粗化过程进行了二维模拟。近晶向错,基本位错,和总位错含量的缺陷湮没法确定。计算的取向相关长度和向错密度的演变被认为是与以前的实验观察表明,向错相互作用占主导地位的粗化过程中的协议。近晶向错运动的机制,有限的吸收和发射的基本位错,被发现是由曲率壁连接相互作用的向错促进。在粗化过程的中间时刻,观察到分裂芯位错的形成和显示有效的向错四极结构的相互作用。这项工作提供了一个框架,为进一步了解的形成和动态的不同的一套曲率缺陷观察到的近晶相液晶和其他层状材料系统。
2008-05-23 cond-mat.soft physics.chem-ph
Curvature directed anchoring and defect structure of colloidal smectic liquid crystals in confinement
本研究通过实验与模拟探究椭圆阱中胶体近晶的边界曲率如何控制锚定转变及向错与位错缺陷结构,揭示几何约束调控液晶缺陷的普适原理。
2023-11-30 cond-mat.soft
The Topology of Dislocations in Smectic Liquid Crystals
近晶相液晶相的序参量与超流体或超导体的序参量相同,即为复标量场。我们发现,这些系统之间的边界条件的本质区别导致一个显着不同的拓扑结构的缺陷。螺旋缺陷和边缘缺陷可以在拓扑上区分。这意味着一个不变的边缘位错环,使近晶缺陷可以拓扑连接不像缺陷有序系统与非阿贝尔基本群。
2017-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math-ph
Line tension and structure of smectic liquid crystal multilayers at the air-water interface
在空气/水界面上,不同厚度的4,-8-烷基[1,1,-联苯]-4-腈(8 CB)微区共存于同一层Langmuir膜中,形成多层膜。在畴界的刃位错导致线张力,这决定了畴的形状和动力学。通过观察从小变形开始的畴松弛过程,我们发现线张力线性依赖于膜中共存相之间的厚度差。与文献中的理论处理的比较表明,在边界处的刃位错位于膜的中心附近,这意味着8 CB多层膜几乎是对称的空气/水界面。
2007-05-01 cond-mat.soft
Developed Smectics: When Exact Solutions Agree
在弯曲模量为零的限制,我们构造层配置任意位错纹理利用均匀间隔的层之间的连接在二维和三维可展表面。然后,我们将展示如何这些焦点纹理可以用来构建层配置有限的弯曲模量。
2011-10-19 cond-mat.soft
Smectic Pores and Defect Cores
黎曼极小曲面是一个完备的、可嵌入的、单参数的极小曲面族,具有沿一个方向的平移对称性。它的无限数量的平面端部通过一系列的颈部连接在一起,紧密匹配双连续层状系统的形态,其中孔隙连接交替层。我们明确证明,黎曼极小曲面是由两个相反的手螺旋面的非线性和。该描述特别适合于描述包含两个螺旋位错的近晶相液晶。
2011-10-04 cond-mat.soft
Selection of defect structures in twist-grain-boundary-A phase of chiral liquid crystals
本文利用Landau-de Gennes模型研究了手性近晶相液晶中扭曲晶界的结构。通过考虑近晶序的空间变化,我们区分了具有胆甾状畴的熔化晶粒边界A(MGBA)结构和由螺旋位错组成的扭曲晶粒边界A(TGBA)结构。MGBA结构在接近过渡到α相时变得稳定。在接近转变时,胆甾型畴生长在晶界外。此外,TGBA结构的位错间距符合更好地与实验结果比以前的理论。
2009-03-23 cond-mat.soft
Smectic Liquid Crystals in Random Environments
我们在随机环境中研究近晶相液晶,例如,气凝胶低温分析表明,即使任意弱的淬火无序(即,任意低的气凝胶密度)破坏了平移(近晶)有序。对弹性能的谐波近似表明,在这个系统中没有“近晶布拉格玻璃”相:即使在零温度下,它也充满了由淬火无序引起的位错环。这一结果意味着取向(取向)秩序的破坏,以及,向列-近晶-A的急剧转变被破坏的无序,与最近的实验结果一致。我们还表明,在上述处理中忽略的非谐弹性项是重要的(即,在重整化群意义上是"相关的“);它们是否改变了上述关于近晶布拉格玻璃、取向无序和存在急剧转变的结论,仍然是一个悬而未决的问题。然而,它们并没有改变我们的结论,即平移(近晶)秩序总是被破坏。相比之下,我们预计弱退火无序应该有近晶秩序没有定性的影响。
1999-06-04 cond-mat.soft
Layer topology of smectic grain boundaries
本文通过二维硬棒的密度泛函理论结果,说明近晶相晶界中端点缺陷如何转化为由密度极值网络构建的层拓扑结构,并阐述了基于层结构而非指向场的拓扑概念在分析边缘位错和虚拟缺陷时的优势。
2024-04-23 cond-mat.soft
Undulations of smectic A layers in achiral liquid crystals manifested as stripe textures
本研究通过实验和光学方法,揭示了非手性液晶近晶A相中由热处理引起的微米尺度层波纹,表现为规则条纹,其形成关键在于高热膨胀系数的负值。
2023-11-09 cond-mat.soft
A Simple Tensorial Theory of Smectic C Liquid Crystals
本文在实值张量smA模型基础上引入取向张量与密度变化的耦合项,建立可描述smC与smA的连续介质模型,并通过二维、三维数值实验验证其对人字形、缺陷、位错和TFCDs等结构的模拟能力。
2024-08-07 cond-mat.soft
Dislocation Geometry in the TGB-A Phase: Linear Theory
我们证明,任意系统的近晶-A液晶中的螺旋位错可以一致地处理内的谐波弹性理论,只要位错之间的角度是足够小的。利用该理论,我们计算了TGB-A相的基态构型。我们得到的扭曲晶界间距和螺旋位错间距在边界的宏观参数,在合理的协议与实验结果的估计。
2001-01-17 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
BPS Configurations in Smectics
在近晶相液晶中,当弹性应变小时,通常用线性理论描述弹性形变。我们最近,精确的解决方案Brener和Marchenko更一般的一维变形,包括多刃位错依靠Bogomol'nyi,Prasad和Sommerfield(BPS)分解。我们介绍了一个近似的变形轮廓远离球形夹杂物,并发现一个增强的吸引力的相互作用,在长距离由于非线性弹性。
2003-07-21 cond-mat.soft math-ph math.MP
Coalescence of Islands in Freely-Suspended Smectic Films
以自由悬浮在空气中的几层分子厚的近晶相液晶薄膜为模型系统,研究了二维流体的聚并。高速视频显微镜用于观察岛的聚结,这是膜的较厚的盘形区域,在由与沿岛边界的边缘位错相关的线张力驱动的过程中,并且受到液晶和周围空气中的粘性耗散的限制。连接合并岛屿的桥梁的早期增长揭示了比Hopper的经典流体动力学模型预测的两个无限长的流体圆柱体在真空中的聚结慢得多的动力学,这种差异被认为是由于背景膜和空气中的显着耗散而不包括在Hopper的理论中。在晚些时候,椭圆形的合并岛松弛指数的圆形形状,在速率,定量描述的模型最初开发的流体域在朗缪尔薄膜的演变。
2021-07-02 cond-mat.soft
Helix alignment, chevrons, and edge dislocations in twist-bend ferroelectric nematics
Advanced Materials and Liquid Crystal Institute, Kent State University(肯特州立大学先进材料与液晶研究所);Materials Science Graduate Program, Kent State University(肯特州立大学材料科学研究生项目);Faculty of Chemistry, University of Warsaw(华沙大学化学系);Faculty of Advanced Technology and Chemistry, Military University of Technology(军事理工大学先进技术与化学学院);Jozef Stefan Institute(约瑟夫斯蒂芬研究所);Department of Physics, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, University of Maribor(马里博尔大学自然科学与数学学院物理系);Department of Physics, Kent State University(肯特州立大学物理系)
研究扭弯铁电向列相NTBF中表面对齐、V形缺陷和边缘位错的特性,揭示其在电光应用中的潜力。
2025-11-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Using dislocations to probe surface reconstruction in thick freely suspended liquid crystalline films
表面相互作用可以导致自由悬浮的液晶薄膜形成与本体材料不同的相,但尚不知道在厚膜的表面发生了什么。刃位错可以用作体心和重建表面之间的边界的标记。我们使用非接触模式原子力显微镜,以确定自由悬浮厚膜的4-n-庚氧基苯亚甲基-4-n-庚基苯胺(70.7)在结晶B相的表面下的边缘位错的深度。3.0发现+/-0.1nm高的台阶,其宽度随温度在56 ℃和59 ℃之间变化。用应变模型计算刃型位错上液晶层的分布,发现当温度从59 ℃降低到56 ℃时,重构的表面层数目从4层增加到50层。这种趋势跟踪的行为的相边界的厚度依赖的相图中的自由悬浮膜的70.7,这表明该表面可以被重建成近晶F区域。
2015-08-14 cond-mat.soft
Escape from the Second Dimension: A Topological Distinction Between Edge and Screw Dislocations
本文提出一种纯拓扑方法区分刃位错与螺位错,通过在层状相位错核心构造真实或虚拟向错线对实现统一分类,并可推广到三重周期序晶体。
2023-04-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Numerical study of domain coarsening in anisotropic stripe patterns
我们研究了二维近晶多晶的粗化,其特征在于只有两种可能的取向的倾斜条纹的晶粒。为此,求解了各向异性Swift-Hohenberg方程。对于足够接近条纹形成开始的淬灭,平均畴尺寸随时间增加为$t^{1/2}$。进一步从发病,各向异性钉扎力类似于Peierls应力在固体晶体中减慢缺陷,和增长成为各向异性。在宽范围的淬火深度,位错阵列保持移动和位错密度大致衰减为$t^{-1/3}$,而人字形边界完全钉扎。我们讨论了一些协议和分歧,发现最近的实验结果各向异性电对流模式的粗化。
2004-03-09 cond-mat.soft
Particle-resolved topological defects of smectic colloidal liquid crystals in extreme confinement
液晶的受限样品的特征在于各种拓扑缺陷,并且可以暴露于外部约束,例如具有非平凡拓扑的极端限制。在这里,我们探讨的内在结构的近晶胶体层之间的相互作用熵和强加的外部拓扑结构。考虑一个环形限制作为一个基本的例子,过多的竞争状态被发现与非平凡的缺陷结构,从层状状态到多个近晶域和阵列的边缘位错,我们称之为Shubnikov状态正式类比的特性的II型超导体。我们的粒子分辨结果是通过热胶体棒的实空间显微镜和基于基本测量的硬各向异性体的密度泛函理论的结合获得的,在定量水平上一致。
2021-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical simulation of the twist-grain-boundary phase of chiral liquid crystals
本文通过数值最小化Landau-de Gennes自由能的方法研究了手性液晶扭曲晶界相的核心结构。我们分析了晶界层的形态,以更好地理解近晶层序和手性之间的挫折机制。随着手性的增加,由于层取向和指向矢的解锁,层的有效弯曲刚度降低。这导致层形态与Scherk的第一最小表面和螺旋位错的线性堆叠(LSD)的层形态有很大的偏差。
2006-06-21 cond-mat.soft
Liquid crystal self-assembly of upconversion nanorods enriched by depletion forces for mesostructured material preparation
已知单分散棒状胶体颗粒自发地形成双相和近晶相液晶相,但是它们的自组装通常从基本软凝聚态物理的角度来利用。在这里,我们证明,由右旋糖酐和表面活性剂等非吸附聚合物驱动的耗尽相互作用可用于将光子上转换纳米棒的自组织丰富为取向有序的向列型和近晶状膜胶体超结构。我们研究了热力学相图,并展示了随后的复合材料所表现出的偏振相关的光子上转换,这是由固体纳米结构的独特性质和液晶自组织所实现的长程有序的叠加而产生的。最后,我们讨论了我们的方法,利用自组装由于空间和静电相互作用,以及吸引力耗尽力,可以使技术使用的溶致胶体液晶和介观结构复合材料,使他们能够,即使当他们形成的各向异性纳米粒子具有相对较小的纵横比。
2017-12-28 cond-mat.soft
Competition between mirror symmetry breaking and translation symmetry breaking in ferroelectric liquid crystals with increasing lateral substitution
研究了侧向取代基长度对铁电液晶中NTBF相形成的影响,发现侧链增长抑制了近晶层形成并促使NTBF相取代SmAF相,揭示了层状与螺旋圆锥极性有序间的竞争,且该相具有极短螺距并可能存在螺位错阵列。
2025-08-11 cond-mat.soft
Direct observation of melting in a 2-D superconducting vortex lattice
拓扑缺陷,如位错和向错的预测,以确定二维(2-D)熔化转变。在2-D超导涡旋晶格中,宏观测量表明在接近正常态的过渡处熔化。然而,在融化序列的单个涡旋的尺度上的直接观察从未被执行过。在这里,我们提供了一步一步的成像,通过扫描隧道光谱的2-D系统的涡流熔化过渡的聚焦离子束纳米沉积的W基超导薄膜。我们直接表明在超导临界温度以下转变成各向同性液体。在此之前,我们发现了一个六角相,其特征在于自由位错的出现,和一个近晶相,可能起源于部分向错解束缚。这些结果代表了理解2-D系统熔化的重要一步,影响了几个研究领域,如液晶分子或膜中的脂质。
2009-08-14 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Liquid crystalline structures formed by sphere-rod amphiphilic molecules in solvents
本研究探究T形KTOF4球-棒两亲分子在水-二氧六环混合溶剂中的自组装,发现其形成由溶剂中二氧六环体积分数调控的同心球或平层结构,为球-棒分子自组装行为研究提供了新见解。
2025-02-10 cond-mat.soft
Disclination Unbinding Transition in Quantum Hall Liquid Crystals
从Hartree-Fock近似出发,导出了量子霍尔近晶态的长波弹性理论。这种状态下的位错导致$T>0$的有效位错模型,该模型经历了从具有代数取向顺序的相到各向同性相的向错解束缚转变。我们得到的转变温度是在定性协议与最近的实验中观察到大的各向异性的纵向双折射率在半满朗道水平,借贷的可信度的液晶解释的实验。
2000-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech